在广东东莞市松山湖科学城，紧邻高速公路，有一片依山而建，造型独特的建筑群，山坡上矗立着“中国散裂中子源”几个大字。《国之重器 硬核所在》，一起走近这个被称为超级显微镜的国之重器。
物质由分子和原子组成，原子核又包含了中子和质子。中子不带电、穿透性强，能分辨轻元素、同位素和近邻元素，是科学家探索微观世界的理想探针。
当中子与被研究对象的原子核相互作用而改变运动方向时，科学家通过分析散射中子的轨迹、能量和动量的变化，就能反推出物质的结构。这就好像我们不断往一张看不见的网上扔弹珠，有的弹珠穿网而过，有的则打在网上，弹向不同的角度。如果记录下这些弹珠的运动轨迹，就能大致推测出网的形状；如果弹珠扔得够多、够密、够强，就能把这张网精确地描绘出来，甚至推断其材质。
散裂中子源就是这样一座生产、发射弹珠的“超级工厂”。它的原理是，先把质子加速到一定的能量，再把质子束当成“炮弹”，去轰击重金属靶从而产生大量中子。科学家通过特殊装置“操控”中子，用中子做探针观察微观世界，成为研究物质静态微观结构和动力学机制的“超级显微镜”，这对解决国家重大战略需求和前沿科学诸多领域的瓶颈问题有着重要意义。
2023年，中国散裂中子源运行超过5000小时，在新能源、合金、高分子、信息材料等领域创造出一批源头创新成果。为了满足更多更高的用户需求，中国散裂中子源二期工程建设也即将启动，关键设备的研制目前正在紧张进行中。
在散裂中子源科学中心的实验室里，近日成功研制的关键核心设备——首台全国产化P波段大功率速调管，经过连续24小时无故障运行，全部性能指标均达到或超过设计要求，顺利通过验收。至此，中国散裂中子源二期工程关键加速器核心设备都拥有完全自主知识产权，整体国产化率已接近100%。
研发团队成员刘华昌表示，速调管功率源由多个关键部件和系统组成，用于将电功率转化为高频微波功率，为粒子束流提供加速动力。它是中国散裂中子源二期工程中，加速器打靶束流功率从100千瓦提升到500千瓦的关键设备之一。
中国散裂中子源由直线加速器、快循环同步加速器、靶站以及中子散射谱仪等部分构成，其中加速器部分都在13米到18米的地下。地面之上的谱仪大厅，就是科学家的云集之地。年终岁末，来自全国各地的科学家依然在这里进行最前沿的科技攻关。
2023年，依托中国散裂中子源，在新能源汽车领域，通过原位观察锂电池的充放电过程，首次发现了电池在充放电过程碳锂化合物的一种不均匀现象，颠覆了业内对此的认识，为锂电池的性能改进和提升开拓了新视野。在工程领域，完成了国产高铁车轮的原位应力测量，首次给出高铁车轮完整的应力数据。为国产高铁车轮的安全性评价，以及使用寿命的正确判断，提供了非常重要的数据支撑。
散裂中子源自投入运行以来，已累计完成10轮开放运行，年均开放机时超过5000小时，注册用户已达5000多个。2023年全年完成376项用户实验，其中有多篇学术论文在国内外一线学术期刊发表，远超国外散裂中子源相同阶段的成果产出水平。在航空航天、磁性量子材料、新能源、高性能合金、信息材料等众多领域产出了一批重大原创成果。
此外，二期工程建设即将正式启动，未来谱仪数量将增加到20台，加速器打靶和靶站功率将从100千瓦提升到500千瓦，大大提高实验精度和速度。届时，散裂中子源将测量更小的样品，研究更快的动态过程，为我国高水平科技自立自强作出更多更大的贡献。